FR3101060A1 - Pièce de contact positionnée entre un tube mobile et un carter de direction d’un système de direction d’un véhicule - Google Patents
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- B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
- B62D1/185—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable adjustable by axial displacement, e.g. telescopically
Abstract
Système de direction (1’) comprenant un tube mobile (2) réalisé dans un premier matériau et un carter de direction (3’) réalisé dans un deuxième matériau distinct du premier matériau, caractérisé en ce que le système de direction (1’) comprend au moins une pièce de contact (10, 10’, 10’’) positionnée entre le tube mobile (2) et le carter de direction (3’), et fixée sur le tube mobile (2), respectivement sur le carter de direction (3’), ladite pièce de contact (10, 10’, 10’’) présentant une face de glissement (13, 13’, 13’’) réalisée dans un troisième matériau qui est en contact avec le carter de direction (3’), respectivement le tube mobile (2), le troisième matériau étant sélectionné de manière à ce qu’un coefficient de frottement mesuré entre le troisième matériau et le deuxième matériau, respectivement entre le troisième matériau et le premier matériau, soit inférieur au coefficient de frottement mesuré entre le premier matériau et le deuxième matériau.
Description
L’invention concerne le domaine des systèmes de direction d’un véhicule et plus particulièrement un système de direction comprenant une pièce de contact positionnée entre le tube mobile et le carter de direction.
Un système de direction d’un véhicule a pour objet de permettre à un conducteur de contrôler une trajectoire du véhicule en exerçant un effort sur un volant de direction fixé sur une colonne de direction.
La colonne de direction permet de modifier une position du volant de direction par rapport à un châssis du véhicule. Plus précisément, la colonne de direction permet notamment un réglage en profondeur du volant de direction, c'est-à-dire suivant un axe d’élongation de la colonne de direction.
Pour cela, et comme cela est illustré en figure 1, la colonne de direction 1 comprend un tube mobile 2, supportant le volant de direction, qui coulisse dans un carter de direction 3. Le carter de direction 3 est fixe par rapport au châssis du véhicule. Le réglage en profondeur est réalisé par une insertion du tube mobile 2 dans le carter de direction selon l’axe d’élongation X de la colonne de direction 1. Autrement dit, lors du réglage en profondeur, le tube mobile 2 est en translation par rapport au carter de direction 3.
Afin d’assurer une bonne rigidité du système de direction 1, le tube mobile 2 est maintenu en contact permanent avec le carter de direction 3 par une ligne poussoir 4. La ligne poussoir 4 exerce une force transversale à l’axe d’élongation X du tube mobile 2 lorsque le tube mobile 2 est dans une position réglée et lorsque le réglage en profondeur est en cours de réalisation.
Ainsi, lors du réglage en profondeur, des forces de frottements s’exercent au contact entre le tube mobile 2 et le carter de direction 3.
Les forces de frottements s’opposent au mouvement du tube mobile 2 dans le carter de direction 3 et sont notamment dépendantes d’un coefficient de frottement. Le coefficient de frottement dépend principalement des matériaux mis en présence et d’un état de leurs surfaces, c'est-à-dire rugueux ou poli, sec ou lubrifié…
Généralement, des contraintes technico-économiques imposent que le carter de direction 3 soit en aluminium et que le tube mobile 2 soit en acier.
Les forces de frottement entrainent une abrasion du matériau mis en présence le moins dur, c'est-à-dire celui qui oppose une résistance à la pénétration la plus faible.
L’acier étant bien plus dur que l’aluminium, le réglage en profondeur entraine une usure du carter de direction 3 en aluminium, créant ainsi des poussières d’aluminium pouvant amener à un blocage du tube mobile 2 et finalement rendre le réglage en profondeur impossible.
Il existe une solution connue consistant à réaliser un revêtement plastique sur le tube mobile.
Cette solution permet de supprimer la création de poussières d’aluminium. Cependant, le revêtement plastique s’use rapidement lors du réglage en profondeur.
Généralement, sur un véhicule à réglage manuel, le réglage en profondeur permet un ajustement de la position du volant de direction sur une distance comprise entre 10 à 30mm. Alors que dans des véhicules comprenant un mode de conduite autonome, ou semi-autonome, le réglage en profondeur du volant de direction doit pouvoir s’effectuer sur une distance comprise entre 50 à 200mm. En outre, le nombre de cycle de réglage en profondeur sur les véhicules comprenant un mode de conduite autonome, ou semi-autonome est environ 200 fois plus important que sur les véhicules à réglage manuel.
Ainsi, la solution décrite ci-dessus n’est pas adaptée aux véhicules comprenant un mode de conduite autonome, ou semi-autonome.
L’invention a pour but de remédier à tout ou partie des inconvénients précités en proposant, un système de direction comprenant un tube mobile réalisé dans un premier matériau et un carter de direction réalisé dans un deuxième matériau distinct du premier matériau, caractérisé en ce que le système de direction comprend au moins une pièce de contact positionnée entre le tube mobile et le carter de direction, et fixée sur le tube mobile, respectivement sur le carter de direction, ladite pièce de contact présentant une face de glissement réalisée dans un troisième matériau qui est en contact avec le carter de direction, respectivement le tube mobile, le troisième matériau étant sélectionné de manière à ce qu’un coefficient de frottement mesuré entre le troisième matériau et le deuxième matériau, respectivement entre le troisième matériau et le premier matériau, soit inférieur au coefficient de frottement mesuré entre le premier matériau et le deuxième matériau.
La pièce de contact est fixée sur le carter de direction ou sur le tube mobile de manière à être positionnée au niveau d’une surface de contact entre le carter de direction et le tube mobile. De cette manière, lors d’un réglage en profondeur du système de direction assistée, c'est-à-dire lorsque le tube mobile est mobile en translation par rapport au carter de direction, des forces de frottements s’exercent entre la pièce de contact et le tube mobile ou le carter de direction.
Selon un premier mode de réalisation de l’invention, la pièce de contact peut être fixée sur le tube mobile. La face de glissement de la pièce de contact est alors en contact avec le carter de direction. La face de glissement est réalisée dans un troisième matériau choisi de manière à ce que le coefficient de frottement mesuré du troisième matériau avec le deuxième matériau soit inférieur au coefficient de frottement du premier matériau avec le deuxième matériau.
Selon un second mode de réalisation de l’invention, la pièce de contact peut être fixée sur le carter de direction. La face de glissement de la pièce de contact est alors en contact avec le tube mobile. La face de glissement est réalisée dans un troisième matériau choisi de manière à ce que le coefficient de frottement mesuré du troisième matériau avec le premier matériau soit inférieur au coefficient de frottement du premier matériau avec le deuxième matériau.
Ainsi, la pièce de contact, et plus particulièrement la face de glissement, diminue les forces de frottements s’opposant au mouvement du tube mobile dans le carter de direction lors du réglage en profondeur. Ainsi, la pièce de contact diminue l’usure du système de direction lors du réglage en profondeur.
En outre, la pièce de contact étant réalisée indépendamment du carter de direction et du tube mobile, la pièce de contact peut être fabriquée facilement.
Selon une caractéristique de l’invention, le système de direction comprend une pluralité de pièces de contact.
Selon une caractéristique de l’invention, la pièce de contact est réalisée dans un quatrième matériau.
Ainsi, la pièce de contact peut être réalisée dans un matériau différent du matériau de la face de glissement.
Le matériau de la face de glissement peut être réalisé par un traitement de surface de la pièce de contact. De cette manière, la face de glissement est une couche mince positionnée sur la pièce de contact.
Le traitement de surface peut être un dépôt d’une couche mince carbonée sous plasma, un traitement de type nitruration, un ajout d’un composite chargé en lubrifiant solide, ou tout autre type de traitement.
Selon une caractéristique de l'invention, le quatrième matériau est identique au troisième matériau.
Ainsi la pièce de contact est facile à réaliser et ne nécessite pas d’étape de traitement complémentaire.
Selon une caractéristique de l'invention, le troisième matériau et le quatrième matériau sont identiques au premier matériau.
Selon une caractéristique de l'invention, le troisième matériau et le quatrième matériau sont identiques au deuxième matériau.
Selon une caractéristique de l'invention, la pièce de contact est fixée sur le carter de direction.
Selon une caractéristique de l'invention, la pièce de contact est fixée sur le tube mobile.
Selon une caractéristique de l'invention, le carter de direction comprend un évidement destiné à recevoir la pièce de contact.
Ainsi la mise en place de la pièce de contact est facilitée.
Selon une caractéristique de l'invention, la pièce de contact est clipsée, ou emmanchée, ou collée, ou vissée dans le carter de direction.
Selon une caractéristique de l'invention, la pièce de contact a une forme rectangulaire.
Selon une caractéristique de l'invention, la pièce de contact a une face de glissement incurvée.
Ainsi, la pièce de contact épouse la forme du tube mobile.
Selon une caractéristique de l'invention, la pièce de contact a une forme annulaire.
Selon une caractéristique de l'invention, le premier matériau est un acier et le deuxième matériau est un alliage d’aluminium.
L’invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à plusieurs modes de réalisation selon la présente invention, donné à titre d’exemples non limitatifs et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
Dans les différents modes de réalisation décrits ci-dessous, les éléments identiques portent une numérotation identique.
Un système de direction 1, 1’ telle qu’illustré au moins partiellement aux figures 1 à 3, comprend un tube mobile 2, supportant un volant de direction, qui coulisse de manière concentrique dans un carter de direction 3, 3’. Un réglage en profondeur est réalisé par une insertion du tube mobile 2 dans le carter de direction 3, 3’ selon un axe d’élongation X de la colonne de direction 1, 1’. En outre, le tube mobile 2 est entrainé en translation par un mécanisme d’entrainement comprenant un moteur électrique 5, une vis sans fin 6 et un organe d’entrainement 7. Lors du réglage en profondeur, le moteur électrique 5, fixe par rapport à un châssis du véhicule, entraine en rotation la vis sans fin 6 qui porte l’organe d’entrainement 7. L’organe d’entrainement 7 réalise alors un mouvement de translation selon un axe d’élongation de la vis sans fin 6, identique au mouvement de translation du tube mobile 2.
En outre, afin d’assurer une bonne rigidité du système de direction 1, 1’, le tube mobile 2 est maintenu en contact permanent avec le carter de direction 3, 3’ par une ligne poussoir 4. La ligne poussoir 4 exerce de manière permanente une force transversale à l’axe d’élongation X du tube mobile 2. Ainsi, la ligne poussoir 4 maintient le tube mobile 2 au contact du carter de direction 3, 3’.
Le tube mobile 2 est réalisé dans un premier matériau correspondant à un acier tandis que le carter de direction 3, 3’ est réalisé dans un deuxième matériau correspondant à un alliage d’aluminium.
Le système de direction 1’ selon l’invention, et tel qu’illustré en figure 3, comprend également deux pièces de contact 10 selon un premier mode de réalisation.
Différents modes de réalisation de pièces de contact 10, 10’, 10’’ sont représentés aux figures 4 à 6.
Plus précisément, la figure 4 représente une pièce de contact 10 selon le premier mode de réalisation, la figure 5 représente une pièce de contact 10’ selon un second mode de réalisation et la figure 6 représente une pièce de contact 10’’ selon un troisième mode de réalisation.
Quelque soit le mode de réalisation, les pièces de contact 10, 10’, 10’’ sont positionnées entre le tube mobile 2 et le carter de direction 3’.
Les pièces de contact 10, 10’, 10’’ sont fixées sur le carter de direction 3’ au moyen d’une vis positionnée dans un orifice traversant 12 présent au milieu de chaque pièce de contact 10. Plus précisément, chaque pièce de contact 10, 10’, 10’’ est insérée dans un évidement 11 ménagé dans le carter de direction 3’.
Chaque pièce de contact 10, 10’, 10’’ est réalisée dans un quatrième matériau identique au premier matériau, c'est-à-dire que le quatrième matériau est un acier.
Chaque pièce de contact 10, 10’, 10’’ présente une face de glissement 13 réalisée dans un troisième matériau. Le troisième matériau est réalisé par un traitement de surface de la pièce de contact 10. Ainsi, la face de glissement 13 est une couche mince positionnée sur la pièce de contact 10. La face de glissement 13 est en contact avec le tube mobile 2.
La pièce de contact 10 selon le premier mode de réalisation a une forme allongée et incurvée afin d’épouser la forme du tube mobile 2.
La pièce de contact 10’ selon le deuxième mode de réalisation a une forme rectangulaire plane afin de créer un contact linéique avec le tube mobile 2.
La pièce de contact 10’’ selon le troisième mode de réalisation a une forme annulaire. De cette manière, la pièce de contact enserre le tube mobile 2.
Le troisième matériau de la face de glissement 13 est sélectionné de manière à ce qu’un coefficient de frottement mesuré entre le troisième matériau et le premier matériau constituant le tube mobile 2 soit inférieur au coefficient de frottement mesuré entre le premier matériau constituant le carter de direction 3’ et le deuxième matériau.
Ainsi, la pièce de contact 10, 10’, 10’’, et plus particulièrement la face de glissement 13, 13’, 13’’, diminue les forces de frottements s’opposant au mouvement du tube mobile 2 dans le carter de direction 3’ lors du réglage en profondeur. Ainsi, la pièce de contact 10, 10’, 10’’ diminue l’usure du système de direction 1’ lors du réglage en profondeur.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux figures annexées. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d’équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l’invention.
Claims (10)
- Système de direction (1’) comprenant un tube mobile (2) réalisé dans un premier matériau et un carter de direction (3’) réalisé dans un deuxième matériau distinct du premier matériau, caractérisé en ce que le système de direction (1’) comprend au moins une pièce de contact (10, 10’, 10’’) positionnée entre le tube mobile (2) et le carter de direction (3’), et fixée sur le tube mobile (2), respectivement sur le carter de direction (3’), ladite pièce de contact (10, 10’, 10’’) présentant une face de glissement (13, 13’, 13’’) réalisée dans un troisième matériau qui est en contact avec le carter de direction (3’), respectivement le tube mobile (2), le troisième matériau étant sélectionné de manière à ce qu’un coefficient de frottement mesuré entre le troisième matériau et le deuxième matériau, respectivement entre le troisième matériau et le premier matériau, soit inférieur au coefficient de frottement mesuré entre le premier matériau et le deuxième matériau.
- Système de direction (1’) selon la revendication 1, dans lequel la pièce de contact (10, 10’, 10’’) est réalisée dans un quatrième matériau.
- Système de direction selon la revendication 2, dans lequel le quatrième matériau est identique au troisième matériau.
- Système de direction (1’) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel le troisième matériau et le quatrième matériau sont identiques au premier matériau.
- Système de direction (1’) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce de contact (10, 10’, 10’’) est fixée sur le carter de direction (3’).
- Système de direction (1’) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le carter de direction (3’) comprend un évidement (11) destiné à recevoir la pièce de contact (10).
- Système de direction (1’) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce de contact (10, 10’, 10’’) est clipsée, ou emmanchée, ou collée, ou vissée dans le carter de direction (3’).
- Système de direction (1’) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce de contact (10, 10’) a une forme rectangulaire.
- Système de direction (1’) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce de contact (10’’) a une forme annulaire.
- Système de direction (1’) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier matériau est un acier et le deuxième matériau est un alliage d’aluminium.
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|---|---|---|---|
| FR1910564A FR3101060A1 (fr) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | Pièce de contact positionnée entre un tube mobile et un carter de direction d’un système de direction d’un véhicule |
Applications Claiming Priority (2)
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| FR1910564A FR3101060A1 (fr) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | Pièce de contact positionnée entre un tube mobile et un carter de direction d’un système de direction d’un véhicule |
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| FR (1) | FR3101060A1 (fr) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1661790A1 (fr) * | 2003-09-03 | 2006-05-31 | NSK Ltd. | Colonne de direction absorbant les chocs comportant un mecanisme telescopique |
| DE102010037312B3 (de) * | 2010-09-03 | 2012-01-12 | Thyssenkrupp Presta Ag | Lenksäule für ein Kraftfahrzeug |
| DE102015000028A1 (de) * | 2015-01-08 | 2016-07-14 | Thyssenkrupp Ag | Fertigungsverfahren für eine modulare Lenksäule mit Strangpressprofilen |
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2019
- 2019-09-25 FR FR1910564A patent/FR3101060A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
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